【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚乳酸复合材料及其制备方法，进一步的涉及一种含有竹粉的全降解聚乳酸复合材料。
技术介绍
1、相比较于运用传统石化来源制造的化工产品，通过植物来源是降低碳足迹，达成碳中和的重要手段。聚乳酸是由淀粉经过发酵变成乳酸，再经过乳酸聚合反应制得的塑料。与传统塑料相比，其来源于生物，作为一种植物基塑料，其碳足迹远低于普通塑料。同时，相比于传统塑料，聚乳酸还具备生物可降解的特性。聚乳酸降解后的产物仅有二氧化碳和水，被视为解决塑料污染的一种方法。但是在实际使用过程中，聚乳酸产品不耐热，较脆且成本较高限制了其大范围的应用。
2、竹子是一种分布广泛，易得，具有一定经济价值的植物。现有技术中，通过物理手段将竹子研磨成竹粉，添加到聚乳酸中既可以改善聚乳酸的力学性能同时也可以降低材料的成本。专利cn106832831a也是通过向聚乳酸中添加竹粉的方法进行改性，但是在改性过程中为了增加竹粉与聚乳酸之间的相容性添加了聚乙烯类不可降解塑料产品，损害了聚乳酸可生物降解的特性，不符合国标《gb/t 41010-2021生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》之规定。此外，其他现有技术如专利cn101003667a使用的竹纤维与本专利技术所使用的竹粉不同，竹纤维是由竹子经蒸煮，漂洗，试剂浸泡，萃取，等一系列化学过程提取的制品。而竹粉只是竹子经过简单清洗、研磨等物理过程制作的粒径大小不一的粉料。现有技术中，还有通过偶联剂的方法增加了竹粉与聚乳酸之间的相容性，但使用该方法制得的聚乳酸复合材料在抗冲击，特别是低温抗冲击方面适应性较差，此外，也有
技术实现思路
1、本专利技术目的在于克服上述现有技术生产环境要求及成本高、生产制得的聚乳酸复合材料降解性差、抗冲击适应性不足的缺点，通过提出一种添加竹粉的聚乳酸复合材料及其制备方法，提供一种完全可降解的聚乳酸复合材料。
2、一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，全降解竹粉聚乳酸复合材料由以下质量百分比原料制成：
3、竹粉 5～55％
4、聚乳酸 10～50％
5、增塑剂 0～20％
6、偶联剂 0.1～5％
7、扩链剂 0.01～1％
8、矿粉 0～20％
9、改性助剂 0.1～10％
10、改性助剂为抗氧剂、成核剂、抗水解稳定剂、抗冲击增强剂的一种或多种组合。
11、进一步的，全降解竹粉聚乳酸复合材料由以下质量百分比原料制成：
12、竹粉 25～45％
13、聚乳酸 30～50％
14、增塑剂 3～15％
15、偶联剂 0.1～3％
16、扩链剂 0.1～0.5％
17、矿粉 0～15％
18、改性助剂 1～10％
19、增塑剂为甘油或蓖麻油或棕榈油的一种或多种组合，偶联剂为苯乙烯马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯或酞酸酯或铝酸酯的一种或多种组合；矿粉为高岭土、滑石粉、晶须的一种或多种组合；改性助剂为丙烯酸酯橡胶。
20、进一步的，增塑剂为聚乙二醇、甘油、植物油、氢化植物油、液体石蜡、环氧大豆油、柠檬酸酯、乙酰柠檬酸酯、数均分子量为3000～10000聚乳酸中的一种或多种。
21、进一步的，偶联剂为硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、苯乙烯马来酸酐共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯丙烯酸甲酯中的一种或多种。
22、进一步的，扩链剂为环氧官能团扩链剂、噁唑啉型扩链剂、异氰酸酯类扩链剂、过氧化物中的一种。
23、进一步的，矿粉为滑石粉、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、硅灰石、晶须、纳米蒙脱土中的一种或多种。
24、进一步的，改性助剂还包括抗氧剂与成核剂，抗氧剂为受阻酚类、磷酸酯类、亚磷酸酯类、芳香胺类中的一种或多种；成核剂为芳基酰肼类、乙撑双硬脂酰胺类、有机磷酸盐类中的一种。
25、进一步的，改性助剂中的抗水解稳定剂为碳化二亚胺类；改性助剂中的抗冲击增强剂为丙烯酸酯类橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、可降解聚酯、聚醋酸酯、丁苯橡胶弹性体中的一种或多种。
26、一种全降解竹粉聚乳酸复合材料制备方法，其特征在于包括以下步骤：
27、混合，将质量百分比为竹粉5～55％、聚乳酸10～50％、增塑剂0～20％、偶联剂0.1～5％、扩链剂0.01～1％、矿粉0～20％、改性助剂0.1～10％的制备材料投入密炼机内混合均匀，密炼温度为120℃～165℃，密炼时间为15～30分钟；
28、造粒，将步骤1)得到的混合物投入挤出机中进行熔融造粒，挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，挤出温度140℃～190℃；
29、成型，将步骤2)得到的粒子通过注塑、流延、压铸成型。
30、根据权利要求9的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料制备方法，其特征在于：步骤1)混合及步骤2)造粒过程通过紧凑型连续混炼处理器一步完成，制备材料配方比例为竹粉25～45％、聚乳酸30～50％、增塑剂3～15％、偶联剂0.1～3％、扩链剂0.1～0.5％、矿粉5～15％、改性助剂1～10％。
31、本专利技术可带来以下有益效果：
32、本专利技术方法通过聚乳酸与竹粉的共混，改善了聚乳酸流动性差，注塑应用面窄的缺点，同时保持/加快了聚乳酸的生物可降解性并大幅降低了成本。偶联剂以及扩链剂的加入使得聚乳酸与竹粉之间相容性更好，提高了复合材料的综合性能。密炼-挤出的造粒方式可以大幅度提高竹粉的添加含量，降低了加工过程中的扬尘问题。本专利技术还加入了扩链剂，进一步提高了竹粉聚乳酸复合材料的。
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1.一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述全降解竹粉聚乳酸复合材料由以下质量百分比制备原料制成：
2.根据权利要求1所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述全降解竹粉聚乳酸复合材料由以下质量百分比制备原料制成：
3.根据权利要求1所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述增塑剂为聚乙二醇、甘油、植物油、氢化植物油、液体石蜡、环氧大豆油、柠檬酸酯、乙酰柠檬酸酯、数均分子量为3000～10000聚乳酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述偶联剂为硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、苯乙烯马来酸酐共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯丙烯酸甲酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述扩链剂为环氧官能团扩链剂、噁唑啉型扩链剂、异氰酸酯类扩链剂、过氧化物中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述矿粉为滑石粉、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、硅灰石、晶须、纳米蒙脱土中的一种或多种。p>
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述改性助剂还包括抗氧剂与成核剂，所述抗氧剂为受阻酚类、磷酸酯类、亚磷酸酯类、芳香胺类中的一种或多种；所述成核剂为芳基酰肼类、乙撑双硬脂酰胺类、有机磷酸盐类中的一种。
8.根据权利要求1或3或4或5所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述改性助剂中的所述抗水解稳定剂为碳化二亚胺类；所述改性助剂中的抗冲击增强剂为丙烯酸酯类橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、可降解聚酯、聚醋酸酯、丁苯橡胶弹性体中的一种或多种。
9.一种全降解竹粉聚乳酸复合材料制备方法，其特征在于包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤1)混合及步骤2)造粒过程通过紧凑型连续混炼处理器一步完成，所述制备原料配方比例为竹粉25～45％、聚乳酸30～50％、增塑剂3～15％、偶联剂0.1～3％、扩链剂0.1～0.5％、矿粉0～15％、改性助剂1～10％。
...【技术特征摘要】
1.一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述全降解竹粉聚乳酸复合材料由以下质量百分比制备原料制成：
2.根据权利要求1所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述全降解竹粉聚乳酸复合材料由以下质量百分比制备原料制成：
3.根据权利要求1所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述增塑剂为聚乙二醇、甘油、植物油、氢化植物油、液体石蜡、环氧大豆油、柠檬酸酯、乙酰柠檬酸酯、数均分子量为3000～10000聚乳酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述偶联剂为硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、苯乙烯马来酸酐共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯丙烯酸甲酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述扩链剂为环氧官能团扩链剂、噁唑啉型扩链剂、异氰酸酯类扩链剂、过氧化物中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种全降解竹粉聚乳酸复合材料，其特征在于所述矿粉为滑石粉、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘青，
申请(专利权)人：宁波钜隆亿昇环保材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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